مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی و پایش جدایش بین‌لایه ای در کامپوزیت‌های فلز/الیاف تحت بارگذاری مود اول و دوم با استفاده از مدل‌سازی عددی و آکوستیک امیشن

نویسندگان
1 دانشگاه امیرکبیر
2 هیئت علمی
چکیده
در این پژوهش به بررسی رفتار جدایش بین لایه‌ای در کامپوزیت‌های فلز/الیاف تحت بارگذاری مود اول و دوم با استفاده از مدل‌سازی عددی و تحلیل داده‌های آکوستیک امیشن پرداخته می‌شود. نمونه‌‌های آزمون با استفاده از لایه کامپوزیت از پیش آغشته (الیاف شیشه/اپوکسی) و آلومینیوم 3T-2024 (آنودایز شده در محلول اسید کرمیک) ساخته شده است. محاسبه چقرمگی شکست بین لایه‌ای تحت بارگذاری مود یک و دو نیازمند شناسایی لحظه شروع جدایش می‌باشد که با بکارگیری روش آکوستیک امیشن این لحظه بدست آورده شده است. بررسی شروع و رشد جدایش با استفاده از مدل‌سازی المان محدود در نرم‌افزار آباکوس (استفاده از توابع المان چسبنده) انجام شده است. نمودار نیرو-جابجایی، رشد پیشرونده جدایش و جبهه آن از نتایج مدل‌سازی عددی می‌باشد که با فعالیت‌های تجربی مقایسه شده است. آنالیز فرکانسی روی امواج حاصل از شکست صورت گرفته و با دسته بندی آن بررسی روند رشد جدایش صورت گرفته است و محدوده فرکانسی هر یک از مکانیزم‌های شکست بدست آورده شده است. برای صحه‌سنجی با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی، مکانیزم‌های شکست بررسی و شناسایی گردیده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation and monitoring of delamination in FMLs under mode I and II loading with FEM and AE

نویسندگان English

Morteza Ahmadi Najafabadi 1
Mojtaba Sedighi 2
Manouchehr Salehi 2
Hossin Hossini Toudeshky 2
چکیده English

In this study the delamination behavior of FMLs loaded under mode I and II conditions is investigated by using numerical modeling and acoustic emission (AE) data analysis. Test samples is made of prepreg (glass/epoxy composite) and aluminum 2024-T3 (chromic acid anodized). Detection of delamination initiation moment is required for calculation of interlaminar fracture toughness in mode I and II which this moment is detected by using AE technic. Initiation and propagation of delamination is modeled by Abaqus software by using cohesive element. Load-displacement curve, progressive debonding and delamination face are the results taken from FEM and are compared with test results. Signal frequency processing is done for identifying delamination propagation and classification of fracture mechanism. Delamination mechanism is validated by Scanning electron microscope (SEM) images.

کلیدواژه‌ها English

Fiber metal laminate
Acoustic emission
Delamination
Interlaminar fracture toughness